盖梁抱箍法综合项目施工设计计算报告书.doc

盖梁抱箍法施工设计计算书一、设计检算阐明1、计算原则（1）在满足构造受力状况下考虑挠度变形控制。（2）综合考虑构造安全性。（3）采用比较符合实际力学模型。（4）尽量采用已有构件和已经使用过支撑办法。2、贝雷架无有关数据，依照计算得出，无资料可附。3、对某些构造不均布，不对称性采用较大均布荷载。4、本计算未扣除墩柱承担盖梁砼重量。以做安全储备。5、抱箍加工完毕实行前，必要先进行压力实验，变形满足规定后方可使用。二、侧模支撑计算1、荷载计算（按最大盖梁） 砼浇筑时侧压力：Pm=Kh 式中：K-外加剂影响系数，取1.2； -砼容重，取26kN/m3； h-有效压头高度。 砼浇筑速度v按0.3m/h，入模温度按20考虑。 则：v/T=0.3/20=0.0150.035 h=0.22+24.9v/T=0.22+24.90.015=0.6mPm= Kh=1.2260.6=19kPa砼振捣对模板产生侧压力按4kPa考虑。则：Pm=19+4=23kPa盖梁长度每延米上产生侧压力按最不利状况考虑（即砼浇筑至盖梁顶时）： P=Pm（H-h）+Pmh/2=232+230.6/2=53.9kN2、拉杆拉力验算拉杆（20圆钢）间距1.2m，1.2m范畴砼浇筑时侧压力由上、下两根拉杆承受。则有：=（T1+T2）/A=1.2P/2r2=1.253.9/（20.012）=102993kPa=103MPa=160MPa(可)3、竖带抗弯与挠度计算设竖带两端拉杆为竖带支点，竖带为简支梁，梁长l0=2.2m，砼侧压力按均布荷载q0考虑。 竖带14b弹性模量E=2.1105MPa;惯性矩Ix=609.4cm4;抗弯模量Wx=87.1cm3q0=231.2=27.6kN/m最大弯矩：Mmax= q0l02/8=27.62.72/8=25kNm= Mmax/2Wx=25/(287.110-6)=143513144MPaw=160MPa(可)挠度：fmax= 5q0l04/3842EIx=527.62.74/(38422.1108609.410-8)=0.0075mf=l0/400=2.0/400=0.005m4、关于竖带挠度阐明在进行盖梁模板设计时已考虑砼浇时侧向压力影响，侧模支撑对盖梁砼施工起稳定与加强作用。为了保证在浇筑砼时变形控制在容许范畴，同步考虑一定安全储备，在竖带外设钢管斜撑。钢管斜撑两端支撑在模板中上部与横梁上。因而，竖带计算挠度虽略不不大于容许值，但事实上由于上述因素和办法，竖带实际挠度能满足规定。三、横梁计算采用间距0.4m工16型钢作横梁，横梁长4.6m。在墩柱部位横梁设计为特制钢支架，该支架由工16型钢制作，每个墩柱1个，每个支架由两个小支架栓接而成。故共布设横梁124个，特制钢支架6个（每个钢支架用工16型钢18m）。盖梁悬出端底模下设特制三角支架，每个重约8kN。1、荷载计算（1）盖梁砼自重：G1=216.7m326kN/m3=5634.2kN（2）模板自重：G2=520kN (依照模板设计资料)（3）侧模支撑自重：G3=960.1682.9+10=57kN（4）三角支架自重：G4=82=16kN（4）施工荷载与其他荷载：G5=20kN横梁上总荷载：GH=G1+G2+G3+G4+G5=5634.2+520+57+16+20=6237.2kN qH=4431/26.4=126.8kN/m 横梁采用0.4m工字钢，则作用在单根横梁上荷载GH=126.80.4=50.7kN 作用在横梁上均布荷载为：qH= GH/lH=50.7/2.2=23kN/m(式中：lH为横梁受荷段长度，为2.4m)2、横梁抗弯与挠度验算横梁弹性模量E=2.1105MPa;惯性矩I=1127cm4;抗弯模量Wx=140.9cm3最大弯矩：Mmax= qHlH 2/8=282.42/8=20kNm= Mmax/Wx=20/(140.910-6)=141945142MPaw=160MPa (可)最大挠度：fmax= 5 qHlH 4/384EI=5282.44/(3842.1108112710-8)=0.0051mf=l0/400=2.2/400=0.006m (可)四、纵梁计算纵梁采用单层四排，上、下加强型贝雷片（原则贝雷片规格：3000cm1500cm，加强弦杆高度10cm）连接形成纵梁，长30m。1、荷载计算（1）横梁自重：G6=4.60.20556+3180.205=64kN（2）贝雷梁自重：G7=（2.7+0.82+1+230.205）40=237kN纵梁上总荷载：GZ=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7=5634.2+520+57+16+20+64+237=6538kN 纵梁所承受荷载假定为均布荷载q： q= GZ/L=6538/49.26=133kN/m2、构造力学计算构造体系为一次超静定构造，采用位移法计算。（1）计算支座反力RC：第一步：解除C点约束，计算悬臂端均布荷载与中间段均布荷载状况下弯矩与挠度第二步：计算C点支座反力RC作用下弯矩与挠度第三步：由C点位移为零条件计算支座反力RC由假定支座条件知:fc=0（2）计算支座反力RA、RB 由静力平衡方程解得（3）弯矩图依照叠加原理，绘制均布荷载弯矩图：（4）纵梁端最大位移 =-648q/EI()4、纵梁构造强度验算（1）依照以上力学计算得知，最大弯矩出当前A、B支座，代入q后MB=8.82q=8.82133=1173kNm（2）贝雷片容许弯矩计算查公路施工手册 桥涵第923页，单排单层贝雷桁片容许弯矩M0为975kNm。则四排单层容许弯矩M=49750.9=3510 kNm(上下加强型贝雷梁容许变矩应不不大于此计算值)故：MB=1173kNmM=3510 kNm 满足强度规定5、纵梁挠度验算（1）贝雷片刚度参数弹性模量：E=2.1105MPa惯性矩：I=Ahh/2=(25.4824)150150/2=2293200cm4（因无有关资料可查，进行推算得出）（2）最大挠度发生在盖梁最大横向跨中部位fmax=648q/EI=648133/(2.1108229320010-8)=0.018mf=L/2/400=20.82/2/400=0.026m由于fmaxf，计算挠度能满足规定。五、抱箍计算（一）抱箍承载力计算1、荷载计算每个盖梁按墩柱设三个抱箍体支承上部荷载，由上面计算可知：支座反力RA=RB=2(l+a)-8.31q/2=2(9+4.5)-8.31133/2=1672kN RC=8.31q=8.31133=1105kN 以最大值为抱箍体需承受竖向压力N进行计算，该值即为抱箍体需产生摩擦力。 2、抱箍受力计算 （1）螺栓数目计算抱箍体需承受竖向压力N=1242kN抱箍所受竖向压力由M24高强螺栓抗剪力产生，查路桥施工计算手册第426页：M24螺栓容许承载力：NL=Pn/K式中：P-高强螺栓预拉力，取225kN; -摩擦系数，取0.3； n-传力接触面数目，取1； K-安全系数，取1.7。则：NL= 2250.31/1.7=39.7kN螺栓数目m计算：m=N/NL=1242/39.7=31.332个，取计算截面上螺栓数目m=32个。则每条高强螺栓提供抗剪力：P=N/44=1242/32=38.8KNNL=38.7kN故能承担所规定荷载。（2）螺栓轴向受拉计算 砼与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间摩擦系数取=0.3计算抱箍产生压力Pb= N/=1242kN/0.3=4140kN由高强螺栓承担。则：N=Pb=4140kN抱箍压力由32条M24高强螺栓拉力产生。即每条螺栓拉力为N1=Pb/44=4140kN /42=130kNS=225kN=N”/A= N（1-0.4m1/m）/A式中：N-轴心力 m1-所有螺栓数目，取：66个 A-高强螺栓截面积，A=4.52cm2=N”/A= Pb（1-0.4m1/m）/A=5573(1-0.466/42)/664.5210-4 =117692kPa=118MPa=140MPa 故高强螺栓满足强度规定。（3）求螺栓需要力矩M1)由螺帽压力产生反力矩M1=u1N1L1u1=0.15钢与钢之间摩擦系数L1=0.015力臂M1=0.151330.015=0.299KN.m2)M2为螺栓爬升角产生反力矩,升角为10M2=1Ncos10L2+Nsin10L2式中L2=0.011 (L2为力臂)=0.15133cos100.011+133sin100.011=0.470(KNm)M=M1+M2=0.299+0.470=0.769(KNm) =76.9(kgm)因此规定螺栓扭紧力矩M77(kgm)（二）抱箍体应力计算：1、抱箍壁为受拉产生拉应力拉力P1=21N1=21133=2793（KN）抱箍壁采用面板16mm钢板，抱箍高度为1.734m。则抱箍壁纵向截面积：S1=0.0161.734=0.027744(m2)=P1/S1=2793/0.027744=100.67(MPa)=140MPa满足设计规定。2、抱箍体剪应力=（1/2RA）/（2S1）=（1/21672）/（20.027744）=15MPa=85MPa依照第四强度理论W=（2+32）1/2=（100.672+3152）1/2=104MPaW=145MPa满足强度规定。